2020高中生物 第1章 微生物技术

2020高中生物 第1章 微生物技术

第4节　微生物的利用 课时过关·能力提升 一、基础巩固 ‎1.表层土壤中纤维素分解菌的同化作用类型和异化作用方式分别是(　　)‎ ‎①自养型　②异养型　③需氧型　④厌氧型 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④‎ 答案:B 解析:表层土壤含氧丰富,适合需氧菌的繁殖。‎ ‎2.要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来,应将它们接种在(　　)‎ A.加入酚酞指示剂的鉴别培养基上 B.含有蛋白胨的固体培养基上 C.只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上 D.含四大营养要素的培养基上 答案:C 解析:在只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上,纤维素分解菌能够生长繁殖,其他微生物不能生长繁殖。‎ ‎3.通过分离分解纤维素的微生物实验,对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选,这只是分离提纯的第一步,还需要进行(　　)‎ A.发酵产纤维素酶的实验 B.提取纤维二糖的实验 C.浓缩纤维素分解菌的实验 D.提取葡萄糖的实验 答案:A 解析:对纤维素分解菌的鉴定,常用的方法是对分离的菌种进行发酵产纤维素酶的实验。‎ ‎4.在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上之前,一般先进行选择培养,其主要目的是(　　)‎ A.完全除去其他微生物 B.没有意义,去掉这一步更好 C.增加纤维素分解菌的浓度 D.使纤维素分解菌充分长大 答案:C 解析:选择培养基创造了适宜纤维素分解菌生长的条件,使纤维素分解菌迅速繁殖,而其他微生物的繁殖被抑制,从而增加纤维素分解菌的浓度。‎ 二、能力提升 ‎5.反刍动物能以富含纤维素的草料为食,是因为它们具有特殊的器官——瘤胃。瘤胃中生活着许多微生物,其中一些微生物能分解纤维素。反刍动物瘤胃中这些分解纤维素的微生物的新陈代谢类型是(　　)‎ A.自养需氧型 B.自养厌氧型 C.异养需氧型 D.异养厌氧型 答案:D 解析:纤维素是有机物,因此这些微生物是异养型,瘤胃中是无氧环境,因此它们的新陈代谢类型是厌氧型。‎ ‎6.下列相关叙述不正确的是(　　)‎ A.纳豆菌是一种带芽孢的枯草杆菌,其芽孢具有对热不敏感的特性 B.制备豆豉菌液时可将新鲜的豆豉放入开水中 C.制备豆豉过程中所用到的器具可以不用消毒或灭菌 D.微生物可以服务于人类,也可以使人类或动植物患病,但大多数微生物对人体或动植物是有益或无害的 答案:C 解析:制备豆豉过程中所用器具均需灭菌。‎ 4‎ ‎7.下列关于微生物作用的叙述,不正确的是(　　)‎ A.利用纳豆菌制作豆豉主要是利用其能分泌淀粉酶 B.微生物参与碳循环,与植物等共同保证了自然界中碳元素的相对稳定 C.微生物可用于制作发酵食品、调味品等 D.微生物技术可应用到农业生产、医疗保健、环境保护等诸多领域 答案:A 解析:纳豆菌分泌的蛋白酶能够分解大豆中的蛋白质,产生小分子的多肽及多种氨基酸,制成风味独特的豆豉。‎ ‎8.请分析下面的培养基配方,完成下面的问题。‎ 纤维素分解菌的选择培养基 纤维素粉 ‎5 g NaNO3‎ ‎1 g Na2HPO4·7H2O ‎1.2 g KH2PO4‎ ‎0.9 g MgSO4 ·7H2O ‎0.5 g KCl ‎0.5 g‎ ‎ 酵母膏 ‎0.5 g 水解酪素 ‎0.5 g 将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1 000 mL。‎ ‎(1)上述配方是液体培养基还是固体培养基?为什么? 　。 ‎ ‎(2) 这个培养基对微生物是否具有选择作用? 如果具有,又是如何选择的? 　。 ‎ ‎(3)你能否设计一个对照实验,说明选择培养的作用? 　。 ‎ 答案:(1)液体培养基。原因是配方中无琼脂　‎ ‎(2)有选择作用。本配方中的碳源是纤维素, 所以能分解纤维素的细菌可以大量繁殖　‎ ‎(3)用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照 ‎9.下图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程,据此回答有关问题。‎ 土壤取样→梯度稀释→将样品接种到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落,统计并计算每克样品中的细菌数 ‎(1)要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌,或从高温热泉中寻找耐热菌,这说明 　。 ‎ ‎(2)某同学根据需要,配制了纤维素分解菌的培养基如下表。整个实验过程严格执行无菌操作。‎ 纤维素粉 NaNO3‎ Na2HPO4·7H2O KH2PO4‎ MgSO4·7H2O KCl 酵母膏、水解酪素 ‎5 g ‎1 g ‎1.2 g ‎0.9 g ‎0.5 g ‎0.5 g 适量 如果将其中的纤维素粉换成葡萄糖,菌落数将　　　　　　　　　　　　　　,即可说明选择培养基的作用。 ‎ ‎(3)接种微生物最常用的是平板划线分离法和涂布分离法,本实验宜采用　　　　　　法,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案:(1)根据目的菌株对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找目的菌　(2)明显多于选择培养基上的菌落数　(3)涂布分离　平板划线分离法难以根据稀释体积计算每克样品中的细菌数 解析:(1)因为纤维素分解菌与耐热菌有着不同的生活习性,生活在不同的环境中,故要根据目的菌株对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。(2)因为葡萄糖是能被微生物直接利用的有机小分子,如果将其中的纤维素粉换成葡萄糖,纤维素分解菌及其他细菌会生长繁殖得更快,故菌落数会明显多于选择培养基上的菌落数。(3)因为涂布分离法要将菌液进行一系列的梯度稀释,故该法可根据稀释体积计算每克样品中的细菌数,而平板划线分离法则不能,所以本实验宜采用涂布分离法。‎ ‎10.现在大力提倡无纸化办公,但是每年产生大量的废纸仍然是不可避免的,废纸的主要成分是木质纤维,人类正努力将其转化为一种新的资源——乙醇。右图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工作流程。请回答相关问题。‎ 4‎ ‎(1)自然界中①环节需要的微生物大多分布在　　　　　　　　　　　　　　的环境中。将从土壤中获得的微生物培养在以　　　　　　为唯一碳源的培养基上筛选。 ‎ ‎(2)如上所述的筛选中获得了三个菌落,对它们分别培养,并完成环节②,且三种等量酶液中酶蛋白浓度相同,则你认为三种酶液的活性　　　　　　　　(填“一定相同”“不一定相同”或“一定不同”),可以通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　对酶蛋白浓度进行定量测定。 ‎ ‎(3)生产中可以满足④环节的常见菌种是　　　　　　,为了确保获得产物乙醇,⑤环节要注意　　　　　　　　　　　　　　　　,④过程要注意避免　　　　　　　　。 ‎ 答案:(1)富含纤维素(或落叶较多等)　纤维素　(2)不一定相同　定量测定纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖　(3)酵母菌　发酵装置密闭(或保证无氧条件等)　污染杂菌 解析:(1)废纸的主要成分是木质纤维,因而使其糖化的酶应为纤维素酶,由此得知①中的产酶微生物应该大多分布在富含纤维素的环境中。能分解纤维素的微生物的分离筛选需要用到以纤维素为唯一碳源的培养基。(2)由于个体差异,不同菌的产酶量不一定相同,可以通过对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定来确定酶蛋白的浓度。(3)在工业生产上通常利用酵母菌将葡萄糖液发酵产生酒精。发酵过程中要注意保证无氧条件,避免染上杂菌而使发酵失败。‎ 三、综合应用 ‎11.目前,加酶洗衣粉中的蛋白酶主要是中温蛋白酶,最适温度在‎50 ℃‎左右,由于日常洗涤用水的温度达不到该温度,导致蛋白酶活性受到影响。适冷蛋白酶是从适冷鱼类体内分离纯化或由深海适冷菌分泌出的酶类,最适酶活温度在‎20 ℃‎左右,用其作为洗衣粉添加剂可在较低的温度下达到理想的洗涤效果。下图为分离可分泌蛋白酶的适冷菌的操作步骤。据图回答问题。‎ ‎(1)将扩大培养后的深海微生物用　　　　　　　　法接种到含酪蛋白的固体培养基表面,在适宜条件下培养一段时间,挑出形成透明圈的菌落,即为初选出的适冷菌。 ‎ ‎(2)为进一步检测分离出的适冷菌分泌的适冷蛋白酶的最适酶活温度,将该菌按上图所示分7组进行培养,这7组实验间形成了　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　组所对应的温度为最适酶活温度。 ‎ ‎(3)由操作过程可知该适冷菌的代谢类型为　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)将分离到的适冷菌接种到一定容积的牛肉膏蛋白胨液体培养基中,置于适宜条件下振荡培养,细菌数量将呈　　　　型曲线增长,其环境容纳量主要取决于　　　　　　　　　　　。‎ 答案:(1)涂布分离　‎ ‎(2)(相互)对照　透明圈与菌落直径比值最大　‎ ‎(3)异养需氧型　‎ ‎(4)S　营养物质的量(培养液的体积和浓度)‎ 4‎ 解析:由于培养后要挑取形成透明圈的菌落,因而适合用涂布分离法接种。适冷菌产生的蛋白酶活性越大,则分解培养基中的蛋白质越多,菌落周围出现的透明圈越大,因而透明圈与菌落直径比值最大组所对应的温度为最适酶活温度。‎ 4‎